(57)【要約】【課題】  適正に光量ムラの補正を行うことのできる安価な光量分布制御素子を提供する。【解決手段】  光量の分布を制御するための光量分布制御素子であって、基材と、基材の表面に設けられた複数の凹凸から構成される凹凸構造とを備え、凹凸構造の凸部の高さは、配置される表面の場所に応じて異なることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光量の分布を制御するための光量分布制御素子であって、
基材と、
前記基材の表面に設けられた複数の凹凸から構成され、光量の分布を制御すべき光の波長以下のピッチを有する凹凸構造とを備え、
前記凹凸構造の凸部の高さは、配置される表面の場所に応じて異なることを特徴とする、光量分布制御素子。
【請求項２】
前記凹凸構造が、紫外帯域波長以下のピッチを有する、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項３】
前記凹凸構造が、可視帯域波長以下のピッチを有する、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項４】
前記凹凸構造が、近赤外帯域波長以下のピッチを有する、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項５】
前記凹凸構造が、遠赤外帯域波長以下のピッチを有する、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項６】
前記凹凸構造は、ピッチと凸部の高さとの比（アスペクト比）の最大値が１以上である、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項７】
前記凹凸構造は、ピッチと凸部の高さとの比（アスペクト比）の最小値が０．１以下である、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項８】
前記凹凸構造が周期構造である、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項９】
前記凹凸構造の凸部の高さが連続的に変化している、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１０】
前記凹凸構造の凸部の高さが、中心近傍から最外部にかけて徐々に高くなっている、請求項９に記載の光量分布制御素子。
【請求項１１】
前記凹凸構造の凸部の高さが所定の広がりをもった領域ごとに変化している、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１２】
前記凹凸構造の凸部の高さが、中心近傍から最外部にかけて階段状に高くなっている、請求項１１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１３】
前記凹凸構造の凸部の高さは、面対称となるように設定されている、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１４】
前記凹凸構造の凸部の高さは、軸対称となるように設定されている、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１５】
前記基材は、レンズ本体であり、前記微細な凹凸構造は、前記レンズ本体の表面に設けられている、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１６】
前記基材は、フィルタ本体であり、前記微細な凹凸構造は、前記フィルタ本体の表面に設けられている、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１７】
前記基材は、プリズム本体であり、前記微細な凹凸構造は、前記プリズム本体の表面に設けられている、請求項１に記載の光量分布制御素子。
【請求項１８】
光路中に、光量分布制御素子を備え、当該光量分布制御素子によって光路を通過する光の強度分布を制御可能な光学機器であって、
前記光量分布制御素子は、
基材と、
前記基材の表面に設けられた複数の凹凸から構成され、光量の分布を制御すべき光の波長以下のピッチを有する凹凸構造とを含み、
前記凹凸構造の凸部の高さは、配置される表面の場所に応じて異なることを特徴とする、光学機器。
【請求項１９】
前記光学機器は、
光源と、前記光源からの光ビームを情報担体に向けて集光照射する集光手段とを備えた情報記録再生装置であって、
前記光源から前記集光手段に至る光路上に前記光量分布制御素子を配置したことを特徴とする、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２０】
前記光学機器は、
光源と、前記光源からの光ビームを情報担体に向けて集光照射する集光手段とを備えた情報記録再生装置であって、
前記集光手段は、前記光量分布制御素子を含み、当該光量分布制御素子は、前記基材がレンズ本体であり、前記微細な凹凸構造が前記レンズ本体の表面に設けられている、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２１】
前記光学機器は、
物体側から像面側に向かって順に配置された、撮像光学系と、撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記撮像光学系と前記撮像素子との間に前記光量分布制御素子が配置され、前記光量分布制御素子を構成する凹凸構造のピッチが、前記撮像素子で光電変換される光束の波長以下に設定されていることを特徴とする、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２２】
前記光学機器は、
物体側から像面側に向かって順に配置された、撮像光学系と、撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記撮像光学系の一部に前記光量分布制御素子が含まれ、当該光量分布制御素子は、前記基材がレンズ本体であり、前記微細な凹凸構造が前記レンズ本体の表面に設けられているとともに、当該光量分布制御素子の前記微細な凹凸構造のピッチが、前記撮像素子で光電変換される光束の波長以下に設定されていることを特徴とする、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２３】
前記光学機器は、
光源部と、前記光源部からの光束を走査する回転多面鏡と、前記光源部と前記回転多面鏡との間に配置され、前記回転多面鏡の１つの偏向反射面の主走査方向の幅よりも大きい線像を偏向反射面上に形成する第１結像光学系と、前記回転多面鏡と被走査面との間に配置され、前記光束を被走査面に結像する第２結像光学系とを備えた光走査装置であって、
前記第２結像光学系と前記被走査面との間に前記光量分布制御素子が配置され、前記光量分布制御素子を構成する前記凹凸構造のピッチが、前記光源から発せられる光束の波長以下に設定されていることを特徴とする、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２４】
前記光学機器は、
光源部と、前記光源部からの光束を走査する回転多面鏡と、前記光源部と前記回転多面鏡との間に配置され、前記回転多面鏡の１つの偏向反射面の主走査方向の幅よりも大きい線像を偏向反射面上に形成する第１結像光学系と、前記回転多面鏡と被走査面との間に配置され、前記光束を被走査面に結像する第２結像光学系とを備えた光走査装置であって、
前記第１結像光学系の一部に前記光量分布制御素子が含まれ、前記光量分布制御素子を構成する前記凹凸構造のピッチが、前記光源から発せられる光束の波長以下に設定されていることを特徴とする、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２５】
前記光学機器は、
光源部と、前記光源部からの光束を走査する回転多面鏡と、前記光源部と前記回転多面鏡との間に配置され、前記回転多面鏡の１つの偏向反射面の主走査方向の幅よりも大きい線像を偏向反射面上に形成する第１結像光学系と、前記回転多面鏡と被走査面との間に配置され、前記光束を被走査面に結像する第２結像光学系とを備えた光走査装置であって、
前記第１結像光学系の一部に前記光量分布制御素子が含まれ、当該光量分布制御素子は、前記基材がレンズ本体であり、前記微細な凹凸構造が前記レンズ本体の表面に設けられているとともに、当該光量分布制御素子の前記微細な凹凸構造のピッチが、前記光源から発せられる光束の波長以下に設定されていることを特徴とする、請求項１８に記載の光学機器。
【請求項２６】
前記第２結像光学系が、１枚の曲面ミラーからなる、請求項２３〜２５のいずれかに記載の光学機器。
【請求項２７】
請求項２３〜２６のいずれかに記載の光学機器を用いた、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器における光量ムラの補正に好適な光量分布制御素子、及びそれを用いた光学機器に関し、特定的には、情報記録再生装置、撮像装置及び光走査装置等の光学機器に用いられる光量分布制御素子及びそれを用いた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタなどに用いられている多くの光走査装置は、光源として半導体レーザと、回転多面鏡の面倒れを補正するために光源からの光束を回転多面鏡に線状に結像する第１結像光学系と、回転多面鏡としてポリゴンミラーと、被走査面としての感光ドラム上に等速度で均一なスポットを結像する第２結像光学系とにより構成されている。
【０００３】
従来の光走査装置は、主走査方向の実効的な開口をポリゴンミラーの手前に配置し、ポリゴンミラーの偏向反射面の主走査方向の幅よりも小さい線像を形成するアンダーフィルドタイプであったが、ポリゴンミラーの偏向反射面の数を増やすためには、ポリゴンミラーの内径を大きくする必要があり、高速化が困難であるという問題があった。そこで、近年、ポリゴンミラーの偏向反射面の主走査方向の幅よりも大きい線像を形成し、ポリゴンミラーの偏向反射面を主走査方向の実効的な開口とするオーバフィルドタイプのものが提案されている。しかし、かかる構成の場合には、ポリゴンミラーの偏向反射面の幅が、空間的に強度分布を持つ光束の幅よりも小さいので、感光ドラムの長手方向における中心近傍へ向かう光量に比べて周辺へ向かう光量が減少して、感光ドラム上における光量分布が不均一となり、高品質な記録画像を得ることが困難となる。
【０００４】
そこで、光源とポリゴンミラーとの間に、ビーム強度分布の強い部分を金属膜のコートによってカットするフィルターを配置する方法、ｆθレンズに光量分布が均一となるように透過率分布を持たせたコーティングを施す方法など、光量ムラを補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平８−１６０３３８号公報
【特許文献２】特開２００１−２９００９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような構成では、コストが高くなると共に、光量バラツキも大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、適正に光量ムラの補正を行うことのできる安価な光量分布制御素子及びそれを用いた情報記録再生装置、撮像装置及び光走査装置等の光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の一つは、以下の光量分布制御素子によって達成される。光量の分布を制御するための光量分布制御素子であって、基材と、基材の表面に設けられた複数の凹凸から構成され、光量の分布を制御すべき光の波長以下のピッチを有する凹凸構造とを備え、凹凸構造の凸部の高さは、配置される表面の場所に応じて異なることを特徴とする。
【０００８】
上記目的の一つは、以下の光学機器によって達成される。光路中に、光量分布制御素子を備え、当該光量分布制御素子によって光路を通過する光の強度分布を制御可能な光学機器であって、光量分布制御素子は、基材と、基材の表面に設けられた複数の凹凸から構成され、光量の分布を制御すべき光の波長以下のピッチを有する凹凸構造とを含み、凹凸構造の凸部の高さは、配置される表面の場所に応じて異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光の透過領域によって透過率が異なるように、微細な凹凸構造の凸部の高さを光の透過領域ごとに異ならせるだけで、適正に光量ムラの補正を行うことのできる光量分布制御素子を実現することができる。その結果、光走査装置等における光量ムラの補正に好適な光量分布制御素子を安価に提供することができる。
【００１０】
また、これらの光量分布制御素子を搭載した光走査装置を用いて、画像形成装置を構成すれば、高品質な記録画像を得ることができる。また、これらの光量分布制御素子を用いて、情報記録再生装置を再生すれば、情報の最適な記録再生を行うことが可能となる。さらに、これらの光量分布制御素子を用いて、撮像装置を構成すれば、光量ムラの少ない高品質な撮像を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子を示す概略断面図、図２は当該光量分布制御素子を構成する凹凸構造の凸部の等高線の様子を示す模式図、図３は当該光量分布制御素子の凹凸構造を示す概略斜視図である。
【００１３】
図１〜図３に示すように、本実施の形態の光量分布制御素子は、石英、アクリル、ポリカーボネート等の光を透過する材料からなる２０ｍｍ×２０ｍｍ×３ｍｍの基材１と、基材１の表面に設けられた微細な凹凸構造２とを備えている。ここでは、微細な凹凸構造２として、ピッチ０．１５μｍの円錐型の凹凸構造（円錐状の凸部を有する周期構造）が形成されている。これは、入射光として紫外光を用いた場合の、紫外帯域波長（１５０ｎｍ〜４００ｎｍ）以下のピッチを有する凹凸構造に相当している。
【００１４】
凹凸構造２の凸部の高さｈは、光の透過領域によって透過率が異なるように、基材１の表面上の光の透過領域ごとに異なっている。ここでは、凹凸構造２は、その凸部の高さｈが基材１の表面の中心近傍から左右の最外部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成されている。すなわち、凹凸構造２の凸部の高さｈは、基材１の表面の中心を通り、かつ、基材１の長方向と直交する線上に垂直に立てた面に対して対称（面対称）となるように設定されている。具体的には、基材１の表面の中心近傍における凹凸構造２の凸部の高さｈは、０．０１５μｍであり、基材１の表面の最外部（左右両端部）における凹凸構造２の凸部の高さｈは、０．１５μｍである（図１（ｂ）参照）。これは、ピッチと凸部の高さｈとの比であるアスペクト比の最大値が１以上（本実施の形態の場合、基材１の表面の左右両端部でのアスペクト比は、０．１５μｍ／０．１５μｍ＝１）であり、アスペクト比の最小値が０．１以下（本実施の形態の場合、基材１の表面の中心近傍でのアスペクト比は、０．０１５μｍ／０．１５μｍ＝０．１）である凹凸構造に相当している。アスペクト比の最大値を１以上、アスペクト比の最小値を０．１以下とすることにより、透過率の差異を大きくすることができる。
【００１５】
本実施の形態の光量分布制御素子は、例えば、以下のようにして製造することができる。すなわち、プレス面の形状が凹凸構造２と同一の形状に精密加工されたマスター型を用いて、加熱軟化したガラスをプレス成形することにより、ガラスからなる凹凸構造成形用金型を作製し、当該凹凸構造成形用金型を用いて、光を透過する材料からなる基材１をプレス成形することにより、光量分布制御素子を製造することができる。
【００１６】
上記のように、本実施の形態の光量分布制御素子は、光を透過する材料からなる基材１の表面に、凸部の高さｈが領域によって異なる微細な凹凸構造２を設けることによって構成されているので、この光量分布制御素子を用いることにより、光の透過率を領域によって異ならせることができる。本実施の形態においては、特に、凹凸構造２が、その凸部の高さｈが基材１の表面の中心近傍から最外部にかけて徐々に大きくなるように構成されているので、最外部に行くほど透過率を高めることができる。
【００１７】
尚、本実施の形態においては、凹凸構造２として、ピッチ０．１５μｍの円錐型の凹凸構造、すなわち、紫外帯域波長（１５０ｎｍ〜４００ｎｍ）以下のピッチを有する凹凸構造が形成されているが、使用目的に応じて、可視帯域波長（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）以下のピッチを有する凹凸構造、近赤外帯域波長（７００ｎｍ〜２μｍ）以下のピッチを有する凹凸構造あるいは遠赤外帯域波長（２μｍ〜１３μｍ）以下のピッチを有する凹凸構造とすることもできる。
【００１８】
また、本実施の形態においては、凹凸構造２として、円錐型の凹凸構造を例に挙げて説明しているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではなく、例えば、四角錐型、正六角錐型等であってもよい。また、凹凸構造の凸部の形状は必ずしも錐体に限定されるものではなく、円柱体や角柱体であっても、先端が丸くなっているものであってもよい。凹凸構造２は、少なくとも、光の透過領域によって透過率が異なるように、凸部の高さｈが光の透過領域ごとに異なっていればよい。
【００１９】
また、本実施の形態においては、凹凸構造２の凸部の高さｈが連続的に変化するように構成されているが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、所定の広がりをもった領域ごとに凹凸構造２の凸部の高さｈを変化させるようにしてもよい。特に、図４においては、凹凸構造２の凸部の高さｈが基材１の表面の中心近傍から最外部にかけて階段状に高くなるように構成されている。
【００２０】
また、本実施の形態においては、凹凸構造２の凸部の高さｈが面対称となるように設定されている場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、凹凸構造２の凸部の高さｈを、基材１の表面の中心を通り、かつ、基材１の表面に垂直に立てた軸に対して対称（軸対称）となるように設定してもよい。また、図６に示すように、凹凸構造２の凸部の高さｈを、基材１の表面の中心を通り、かつ、基材１の長方向及び長手方向と直交する方向の２つの線上にそれぞれ垂直に立てた２つの面に対して対称（面対称）となるように設定してもよい。
【００２１】
また、本実施の形態においては、基材１として直方体状のものを例に挙げて説明したが、基材１の形状は直方体に限定されるものではなく、例えば、円板状のものや円柱状のもの、あるいは多角柱状のものを用いることもできる。
【００２２】
［第２の実施の形態］
図７は本発明の第２の実施の形態における光量分布制御レンズを示す概略断面図である。図７に示すように、本実施の形態の光量分布制御レンズは、レンズ本体としての光学ガラス、樹脂等のレンズ材料からなる有効径２０ｍｍの平凸レンズ４と、平凸レンズ４の平坦面に設けられた微細な凹凸構造２とを備えている。
【００２３】
凹凸構造２としては、上記第１の実施の形態で説明した構造と同じものを用いることができる。すなわち、凹凸構造２は、その凸部の高さｈが光の透過領域ごとに異なる構造を有している。そして、凹凸構造２は、これを基本としつつ、上記第１の実施の形態で説明した多様な態様をもって構成することができる。
【００２４】
本実施の形態の光量分布制御レンズは、例えば、以下のようにして製造することができる。すなわち、プレス面の形状が凹凸構造２と同一の形状に精密加工されたマスター型を用いて、加熱軟化したガラスをプレス成形することにより、ガラスからなる凹凸構造成形用金型を作製し、当該凹凸構造成形用金型を用いて、レンズ材料をプレス成形することにより、光量分布制御レンズを製造することができる。
【００２５】
上記のように、本実施の形態の光量分布制御レンズは、レンズ材料からなるレンズ本体の表面に、凸部の高さｈが領域によって異なる微細な凹凸構造２を設けることによって構成されているので、光の透過率を領域によって異ならせることができる。
【００２６】
尚、本実施の形態においては、平凸レンズ４の平坦面に凹凸構造２が設けられているが、凸面に凹凸構造２を設けるようにしてもよい。
【００２７】
また、本実施の形態においては、レンズ本体として平凸レンズ４を例に挙げて説明したが、レンズ本体は平凸レンズに限定されるものではなく、例えば、両凸レンズ、凹レンズ等、いかなるレンズを用いてもよい。
【００２８】
［第３の実施の形態］
図８は本発明の第３の実施の形態における情報記録再生装置を示す概略構成図である。図８に示すように、本実施の形態の情報記録再生装置は、光源として、レーザ光を射出する半導体レーザ５を備えている。半導体レーザ５から射出されたレーザ光は、回折格子６を通過した後、コリメートレンズ７によって平行光となる。この平行光は、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子８、及びビームスプリッタ９を透過した後、集光手段としての対物レンズ１０によって情報担体としての光ディスク１１上に集光される。
【００２９】
光ディスク１１からの反射光は、再び対物レンズ１０を通過して平行光となった後、ビームスプリッタ９によって進行方向を９０度変えられ、検出レンズ１２によって受光素子１３に入射する。
【００３０】
ここで、光量分布制御素子８を配置しない場合には、対物レンズ１０における瞳面上光量分布は、瞳径内の中央部に対する周辺部の光量比が低くなるために、光ディスク１１上に径の大きい光スポットが集光されてしまい、その結果、情報の最適な記録再生が困難となる。
【００３１】
そこで、本実施の形態においては、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子８を、半導体レーザ５から対物レンズ１０に至る光路上に配置した。光量分布制御素子８としては、凸部の高さｈが、基材１の表面の中心を通り、かつ、基材１の表面に垂直に立てた軸に対して対称（軸対称）となるように設定される共に（図５参照）、基材１の表面の中心近傍から周辺部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成された凹凸構造２を有するものを用いた。これにより、光量分布制御素子８の透過率を周辺部に行くほど高くし、対物レンズ１０の瞳径内の中央部に対する周辺部の光量比を高くすることができる。その結果、光ディスク１１上に集光される光スポットの径を小さくして、情報の最適な記録再生を行うことが可能となる。
【００３２】
尚、本実施の形態においては、半導体レーザ５から対物レンズ１０に至る光路上に、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子８を配置しているが、光量分布制御素子８を配置する代わりに、対物レンズ１０として上記第２の実施の形態で説明した光量分布制御レンズを用いてもよい。そして、この場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。具体的には、対物レンズ１０の一方の面に、凸部の高さｈが、光軸に対して対称（軸対称）となるように設定される共に、中心近傍から周辺部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成された凹凸構造２を形成すればよい。
【００３３】
［第４の実施の形態］
図９は本発明の第４の実施の形における撮像装置を示す概略構成図である。図９に示すように、本実施の形態の撮像装置は、物体側（図９では左側）から像面側（図９では右側）に向かって順に配置された、撮像光学系としてのズームレンズ１４と、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子１５と、撮像素子１６とを備えている。そして、ズームレンズ１４からの光束は、撮像素子１６で光電変換される。
【００３４】
ここで、光量分布制御素子１５を配置しない場合には、中心像高の光量と、周辺像高へ向かう光量とでは、レンズ外形によるケラレや撮像素子１６への入射角度の差異によって違いが生じ、光量ムラとなる。
【００３５】
そこで、本実施の形態においては、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子１５を、ズームレンズ（撮像光学系）１４と固体撮像素子１６との間に配置した。光量分布制御素子１５としては、上記第３の実施の形態と同様に、凸部の高さｈが、基材１の表面の中心を通り、かつ、基材１の表面に垂直に立てた軸に対して対称（軸対称）となるように設定される共に（図５参照）、基材１の表面の中心近傍から周辺部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成された凹凸構造２を有するものを用いた。そして、この場合、凹凸構造２のピッチは、撮像素子１６で光電変換される光束の波長以下に設定した。これにより、光量ムラの少ない高品質な撮像を行うことができる。
【００３６】
尚、本実施の形態においては、ズームレンズ（撮像光学系）１４と固体撮像素子１６との間に、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子１５を配置しているが、光量分布制御素子１５を配置する代わりに、ズームレンズ（撮像光学系）１４の一部に上記第２の実施の形態で説明した光量分布制御レンズを含ませるようにしてもよい。具体的には、ズームレンズ（撮像光学系）１４の一部のレンズの一方の面に、凸部の高さｈが、光軸に対して対称（軸対称）となるように設定される共に、中心近傍から周辺部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成された凹凸構造２を形成すればよい。そして、この場合にも、凹凸構造２のピッチは、撮像素子１６で光電変換される光束の波長以下に設定され、これにより上記と同様の効果が得られる。
【００３７】
［第５の実施の形態］
図１０は本発明の第５の実施の形態における光走査装置を示す概略斜視図である。図１０において、１７は波長λ（例えば、７８０ｎｍ）の光束を射出する光源部としての半導体レーザ、１８は半導体レーザ１７からの光束を走査する回転多面鏡としてのポリゴンミラー、１９は半導体レーザ１７からの光束をポリゴンミラー１８の偏向反射面上に導く第１結像光学系である。このとき、半導体レーザ１７からの光束は、主走査方向において、当該光束の幅がポリゴンミラー１８の偏向反射面の主走査方向の幅よりも大きくなる、所謂オーバフィルド状態でポリゴンミラー１８に入射する。また、２０は被走査面としての感光ドラム、２１はポリゴンミラー１８と感光ドラム２０との間に配置され、ポリゴンミラー１８からの光束を感光ドラム２０上に導く第２結像光学系として機能する曲面ミラーである。曲面ミラー２１と感光ドラム２０との間には、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子２２が配置されている。第２結像光学系が曲面ミラー２１で構成されているので、高価なガラスレンズを用いなくても、高解像度、高信頼性を実現することができる。
【００３８】
ここで、光量分布制御素子２２を配置しない場合には、感光ドラム２０の長手方向における中心近傍の光量に比べて周辺での光量が減少し、感光ドラム２０上における光量分布が不均一になることがある。
【００３９】
そこで、本実施の形態においては、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子２２を、曲面ミラー２１と感光ドラム２０との間に配置した。光量分布制御素子２２としては、凸部の高さｈが、基材１の表面の中心を通り、かつ、基材１の長方向と直交する線上に垂直に立てた面に対して左右対称（面対称）となるように設定されると共に（図２参照）、基材１の表面の中心近傍から左右の最外部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成された凹凸構造２を有するものを用いた（図１参照）。そして、この場合、凹凸構造２のピッチは、半導体レーザ１７から発せられる光束の波長以下に設定されている。これにより、最外部に行くほど光量分布制御素子２２の透過率を高めて、被走査面（感光ドラム２０）上における光量分布を均一にすることができる。
【００４０】
尚、本実施の形態においては、曲面ミラー２１と感光ドラム２０との間に、上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子２２を配置しているが、光量分布制御素子２２を配置する代わりに、例えば、図１１に示す第１結像光学系１９を構成するシリンドリカルレンズ２３として上記第２の実施の形態で説明した光量分布制御レンズを用いてもよい。このシリンドリカルレンズ２３は、半導体レーザ１７から発せられる光束をポリゴンミラー１８の偏向反射面上に線像として結像させるためのレンズである。そして、この場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。具体的には、シリンドリカルレンズ２３の一方の面に、凸部の高さｈが、シリンドリカルレンズ２３の表面の中心を通り、かつ、シリンドリカルレンズ２３の長方向と直交する線上に垂直に立てた面に対して左右対称（面対称）となるように設定されると共に、シリンドリカルレンズ２３の表面の中心近傍から左右の最外部にかけて連続的に徐々に高くなるように構成された凹凸構造２を形成すればよい。また、図１１に示す第１結像光学系１９の一部に光量分布制御素子２２を含ませるようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
［第６の実施の形態］
図１２は本発明の第６の実施の形態における画像形成装置を示す概略断面図である。この画像形成装置の光走査装置としては、上記第５の実施の形態で説明した光走査装置が用いられている。
【００４２】
図１２において、２６は光が照射されると電荷が変化する感光体で表面が覆われた被走査面としての感光ドラム、２７は感光ドラム２６の表面に静電気イオンを付着して帯電する一次帯電器、２８は印字部に帯電トナーを付着させる現像器、２９は付着したトナーを用紙に転写する転写帯電器、３０は残ったトナーを除去するクリーナ、３１は転写されたトナーを用紙に定着する定着装置、３２は給紙カセットである。また、３３は光源部としての半導体レーザと第１結像光学系とにより構成される光源ブロック、３４は回転多面鏡としてのポリゴンミラー、３５は曲面ミラー、６２は上記第１の実施の形態で説明した光量分布制御素子であり、当該光量分布制御素子６２は曲面ミラー３５と感光ドラム２６との間に配置されている。これら光源ブロック３３、ポリゴンミラー３４、曲面ミラー３５、光量分布制御素子６２により、上記第５の実施の形態で説明した光走査装置が構成されている。
【００４３】
本実施の形態によれば、画像形成装置の光走査装置として、上記第５の実施の形態で説明した光走査装置を用いることにより、最外部に行くほど光量分布制御素子６２の透過率を高めて、被走査面（感光ドラム２６）上における光量分布を均一にすることができるので、高品質な記録画像を得ることができる。
【００４４】
尚、本実施の形態においても、上記第５の実施の形態の場合と同様に、光量分布制御素子６２を配置する代わりに、第１結像光学系を構成するレンズとして上記第２の実施の形態で説明した光量分布制御レンズを用いてもよい。
【００４５】
［その他の実施の形態］
以上説明した各実施の形態は、適宜変更可能である。例えば、光量分布制御素子は、レンズのように光を透過する素子だけでなく、ミラーなど反射面を持つ素子でもよい。また、光量分布制御素子は、プリズムやフィルタなどと一体的に形成されていてもよい。さらに、光量分布制御素子の凹凸構造の凸部の高さの分布は、面対称や軸対称に単調に変化する場合に限られず、要求される特性に応じて任意に設定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、光走査装置、撮像装置、光ピックアップ装置等の光学機器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子を示す概略断面図
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子を構成する凹凸構造の凸部の等高線の様子を示す模式図
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子の凹凸構造を示す概略斜視図
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子の他の例を示す概略断面図
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子を構成する他の凹凸構造の凸部の等高線の様子を示す模式図
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態における光量分布制御素子を構成するさらに他の凹凸構造の凸部の等高線の様子を示す模式図
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態における光量分布制御レンズを示す概略断面図
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態における情報記録再生装置を示す概略構成図
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形における撮像装置を示す概略構成図
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施の形態における光走査装置を示す概略斜視図
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施の形態における光走査装置の他の例を示す概略斜視図
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施の形態における画像形成装置を示す概略断面図
【符号の説明】
【００４８】
１  基材
２  凹凸構造
４  平凸レンズ（レンズ本体）
５、１７  半導体レーザ
６  回折格子
７  コリメートレンズ
８、１５、２２、６２  光量分布制御素子
９  ビームスプリッタ
１０  対物レンズ
１１  光ディスク
１２  検出レンズ
１３  受光素子
１４  ズームレンズ
１６  撮像素子
１８、３４  ポリゴンミラー
１９  第１結像光学系
２０、２６  感光ドラム
２１、３５  曲面ミラー
２３  シリンドリカルレンズ
２７  一次帯電器
２８  現像器
２９  転写帯電器
３０  クリーナ
３１  定着装置
３２  給紙カセット
３３  光源ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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